Роль сидеральных паров в повышении продуктивности севооборотов и сохранении плодородия черноземов Средней Сибири
Природные условия Средней Сибири. Влияние зеленого удобрения на физические и воднофизические свойства выщелоченного чернозема. Влагообеспеченность посевов в севооборотах с чистыми и сидеральными парами. Запасы и баланс гумуса в севооборотах с парами.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.11.2012 |
Размер файла | 530,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Допуская возможность вымывания подвижных форм азота за пределы корнеобитаемого слоя, во влажные годы, нельзя не согласиться с мнением Г.П. Гамзикова (1990) о том, что непромывной водный режим, характерный для большей части территории Сибири, не способствует вымыванию азота в грунтовые воды. Кроме того, для почв Сибири характерна более высокая иммобилизационная способность по сравнению с европейскими аналогами, что положительно сказывается на связывании избытка минерального азота. Тем не менее, Г.П. Гамзиков, признавая непроизводительные потери азота в паровом поле, считает крайне важным внедрять сидеральные пары и солому, как средства, связывающие избыток минерального азота.
Определение содержания аммонийного и нитратного азота, проведенное спустя 4 дня после запашки сидерата (17.VII), показало, что содержание нитратного азота было ниже аммонийного и, более того, ниже, чем в почве чистого пара. Иначе говоря, в первые дни сидерального пара в почве процессы аммонификации преобладали над нитрификацией (прил. 27, 28).
Несмотря на непродолжительность сидерального парования, обнаружены существенные различия мобилизации почвенного азота в зависимости от глубины запашки донниково-ржаной растительной массы. Мелкая запашка растительного вещества обусловила вспышку аммонификации, в результате этого содержание N-NH4 в слое 0-30 см достигло 45 мг/кг против 17 мг/кг в почве с глубокой запашкой сидерата. По-видимому, меньшая интенсивность разложения растительного вещества при мелкой запашке сидерата способствовала иммобилизации аммонийных форм азота на мортмассе.
В последующие сроки определения (16.VIII и 13.X) соотношение минеральных форм азота в черноземе сидерального пара изменилось: значительно увеличилось содержание нитратного азота и уменьшилось количество азота обменного аммония. Следовательно, за месячный срок после запашки сидерата в почве отмечено усиление нитрификационных процессов, но интенсивность их в этот период была все еще ниже, чем в почве чистого пара. При этом выявлено, что при мелкой запашке сидератов обеспеченность почвы нитратным азотом выше, чем при глубокой запашке.
К осени произошло заметное усиление азотмобилизационных процессов. По-прежнему преобладало нитратонакопление. К концу 3 - месячного парования почвы, в которую была запахана сидеральная масса, содержание нитратов приблизилось к уровню его содержания в почве чистого пара. При этом в черноземе с мелкой запашкой злаково-бобового сидерата накопление азота нитратов достигло больших количеств, чем в почве с глубокой заделкой растительной массы сидерата. Так, в слое 0-30 см почвы чистого пара было обнаружено 160 мг/кг N-NO3, а в таком же слое почвы сидерального пара с мелкой запашкой - 134 мг/кг, с глубокой запашкой - 67 мг/кг.
Если оценивать запасы нитратов в полуметровом слое почвы, то различия между вариантами чистого пара и сидерального пара с неглубокой вспашкой сглаживаются. Так, в слое 0-50 см почвы чистого пара содержалось 190 мг/кг N-NO3, а в таком же слое почвы сидерального пара с мелкой запашкой - 196 мг/кг. Как и прежде, меньше обнаруживалось азота нитратов в варианте с глубокой запашкой - 127 мг/кг.
Приведенные данные позволяют сделать следующие выводы:
1. В почве чистых и сидеральных паров преобладали нитрификационные процессы по сравнению с аммонификационными. Содержание азота нитратов и аммония обнаружено в профиле до глубины 1 м.
2. Масштабы мобилизации почвенного азота в сидеральных парах приближались к таковым в чистых парах.
3. Обеспеченность почвы нитратным азотом к уходу сидеральных паров в зиму была выше на варианте с мелкой запашкой растительного вещества, нежели на варианте с глубокой запашкой.
В 1991 г. динамика различных форм азота определялась и под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам.
Как известно, процессы образования аммонийного и нитратного азота взаимосвязаны: пассивная аммонификация тормозит нитратонакопление, а усиление аммонификации приводит к энергичному проявлению нитрификационного процесса. Полученные данные показали, что в течение всего вегетационного сезона содержание аммонийного азота превышало содержание нитратного азота. Присутствие обоих форм минерального азота отмечено в пределах всей метровой толщи (прил. 29, 30).
Содержание аммонийного азота мало варьирует в метровой толще. Он прочно адсорбирован почвенными коллоидами, поэтому не вымывается фильтрующимися осадками и не теряется из почвы. Наличие аммонийного азота в глубоких слоях почвы, вероятно, связано с передвижением по профилю гуматов аммония.
Выявлены различия в мобилизации почвенного минерального азота в зависимости от предшественника. В агроценозах пшеницы по сидеральному пару с запашкой сидерата на разную глубину процессы накопления аммония протекали интенсивнее, чем в агроценозе пшеницы по чистому пару.
Напомним, что мелкая запашка сидерата обусловила вспышку аммонификации еще в паровом поле. В агроценозе пшеницы по этому варианту процессы аммонификации продолжали активно протекать. Было выяснено, что меньшая интенсивность разложения растительного вещества в паровом поле при мелкой запашке сидерата по сравнению с глубокой способствовала иммобилизации аммонийных форм азота. Таким образом, процессы иммобилизации продолжали протекать и под пшеницей по сидеральному пару с мелкой запашкой сидерата.
Нитраты, находясь в почвенном растворе, отличаются наибольшей подвижностью и поэтому способны мигрировать по почвенному профилю.
Миграция нитратов протекала весной и в середине лета, а осенью на всех вариантах опыта мигрировало небольшое количество нитратного азота. Под пшеницей по чистому пару наблюдалась активная миграция этой формы азота только весной. В агроценозе пшеницы по сидеральному пару с мелкой заделкой сидерата процессы миграции N-NO3 отмечены только в середине лета, а с глубокой запашкой - и весной и летом. Таким образом, весьма важно подчеркнуть, что концентрация зеленого питательного субстрата в небольшом слое почвы (14-16 см) содействовала процессам иммобилизации минерального азота и ограничивала "сброс" его в нижние слои почвы.
Следует отметить, что летом 1991 г. нитратонакопление шло слабо и количественно уступало нитратонакоплению в прошлые годы. Этим, вероятно, объясняется то, что в условиях засушливого вегетационного периода существенных различий в содержании нитратного азота в почве под пшеницей по сидеральным парам с неодинаковой глубиной заделки зеленой массы не обнаружено.
Таким образом, использование сидератов способствует увеличению поступления в почву органических веществ, обогащению ее азотом. В результате улучшается питательный режим возделываемых культур, увеличивается количество лабильных форм гумуса, тем самым повышается эффективное и потенциальное плодородие почвы.
6.3 Влияние предшественников и глубины запашки сидератов на сорный и культурный компоненты агроценоза зерновых
В лесостепной зоне края степень и характер нарастания сорных растений в агрофитоценозах зерновых культур зависит от предшественников, систем обработки почвы и гидротермических условий вегетационного периода.
Результаты наших исследований свидетельствуют, что в условиях умеренновлажного 1990 г. численность сорняков в фазу колошения пшеницы варьировала от 48 до 145 шт./м2. При этом наиболее чистыми от сорняков были посевы пшеницы по глубоко вспаханному сидеральному пару - 48 шт./м2., а наибольшая численность сорняков зафиксирована при размещении пшеницы по чистому неудобренному пару - 145 шт./м2.
Если оценивать вредоносность сорняков по доле сорного компонента в процентах от общей массы агрофитоценоза пшеницы, то оказывается, что в этот период доля сорного компонента в агрофитоценозе пшеницы на двух крайне противоположных по численности сорняков вариантах практически одинакова - 10,5-10,2% (табл. 6.6). Более того, к следующему сроку определения засоренности посевов (24,08) доля сорняков на фоне глубокой вспашки сидерального пара была на 3,1% больше по сравнению с вариантом чистого неудобренного пара. В этом отношении имеет место закономерность, при которой отмечается, что, чем выше засоренность посевов, тем меньше удельная вредоносность сорняков (И.И. Баздырев, В.Г. Лошаков и др., 2000).
Таблица 6.6
Засоренность посевов пшеницы в зависимости от предшесвенников и глубины запашки сидерата (1990 г.)
Предшественник |
Глубина запашки, см |
Дата учета |
Фитомасса, т/га |
Доля сор- няков в агрофито ценозе, % |
||
пшени-цы |
сорняков |
|||||
Чистый неудобрен- ный пар |
27.VII 24.VIII |
7,65 5,68 |
0,87 0,64 |
10,2 10,1 |
||
Чистый унавожен- ный пар |
20 - 22 |
27.VII 24.VIII |
9,30 5,91 |
0,69 0,64 |
6,9 9,8 |
|
Сидеральный пар с вспашкой 15.VII |
14 - 16 |
27.VII 24.VIII |
9,05 5,46 |
0,50 0,45 |
5,2 7,6 |
|
20 - 22 |
27.VII 24.VIII |
6,12 4,59 |
0,77 0,79 |
11,2 14,7 |
||
25 - 27 |
27.VII 24.VIII |
5,30 4,78 |
0,62 0,73 |
10,5 13,2 |
Данные о сформировавшейся фитомассе яровой пшеницы к фазе ее цветения свидетельствуют, что растения по чистому неудобренному пару функционировали в лучших условиях по сравнению с вариантом глубоковспаханного сидерального пара. Так, например, в первом случае метровый слой почвы в фазу кущения пшеницы содержал влаги на 41 мм меньше, чем во втором. В результате во втором случае сформированная к фазе цветения фитомасса пшеницы оказалась на 30,7% меньше. Под пологом более мощного стеблестоя культурных растений на посевах по чистому пару многие сорняки оказались сильно угнетенными и неразвитыми.
Однако более благоприятные условия для функционирования посевов пшеницы в этом году сложились в вариантах с чистым унавоженным и сидеральным парами с неглубокой запашкой зеленого удобрения. Достаточно отметить, что в фазу кущения пшеницы метровый слой почвы на этих вариантах содержал соответственно на 64 и 39 мм влаги больше, чем в варианте с чистым неудобренным паром. В этих вариантах к фазе цветения фитомасса пшеницы была больше на 21,6-18,3% по сравнению с вариантом, где предшественником пшеницы являлся чистый неудобренный пар.
О том, что на этих двух вариантах складывались более благоприятные условия для роста и развития пшеницы, подтверждают и данные о сформировавшейся к периоду цветения пшеницы массы живых корней в слое 0-40 см. Если в варианте с посевом по чистому неудобренному пару их масса составляла 2,3 т/га, то на фоне унавоженного и сидерального пара соответственно 3,56 и 3,46 т/га.
В результате более высокой конкурентной способности культурного компонента по отношению к сорному доля последнего в продуцирующем агрофитоценозе была самой низкой в варианте сидерального пара с неглубокой вспашкой - 5,2% и в варианте с унавоженным паром - 6,9%. Меньшая вредоносность сорняков на этих вариантах отмечалась и в фазу молочно-восковой спелости пшеницы.
Формирование биомассы сорного и культурного компонентов фитоценоза пшеницы в условиях засушливого 1991 г. проходило по-иному.
Благодаря преобладающему обилию в агрофитоценозе, культурные растения обладают более высокой конкурентной способностью по отношению к сорному компоненту. Однако в условиях, когда культурный компонент в агрофитоценозе оказывается сильно ослабленным из-за изреженности всходов, либо из-за сильного поражения вредителями и болезнями, либо в результате сильной засухи, сорные растения могут стать доминантами агрофитоценоза, что приведет к существенным потерям урожая сельскохозяйственной культуры (И.И. Баздырев, В.Г. Лошаков и др., 2000).
Если в условиях умеренновлажного вегетационного периода 1990 г. фитомасса пшеницы в фазу цветения варьировала в пределах 5,3-9,3 т/га, то в условиях засушливого 1991 г. - от 1,46 до 4,02 т/га. Под покровом ослабленных засухой культурных растений сорняки получали достаточно хорошее развитие. Если в 1990 г. масса сорняков перед уборкой пшеницы варьировала в пределах 0,45-0,79 т/га, то в 1991 г. - от 0,79 до 1,19 т/га (табл. 6.7).
Таблица 6.7
Засоренность посевов пшеницы в зависимости от предшественников и глубины запашки сидерата (1991 г.)
Предшественник |
Глубина запашки, см |
Дата учета |
Фитомасса, т/га |
Доля сорняков в общей фи- томассе, % |
||
пшеницы |
сорняков |
|||||
Чистый неудоб- ренный пар |
17.VII 30.VIII |
1,46 3,44 |
0,30 1,19 |
17,0 25,6 |
||
Чистый унаво- женный пар |
20 - 22 |
17.VII 30.VIII |
3,84 4,11 |
0,18 0,84 |
4,5 17,0 |
|
Сидеральный пар с вспашкой 15.VI |
14 - 16 |
17.VII 30.VIII |
3,61 4,61 |
0,15 0,79 |
4,0 14,6 |
|
20 - 22 |
17.VII 30.VIII |
3,70 4,59 |
0,14 0,87 |
3,6 15,9 |
||
25 - 30 |
17.VII 30.VIII |
4,02 5,45 |
0,12 0,98 |
2,9 15,2 |
||
Сидеральный пар с вспашкой 15.VII |
14 - 16 |
17.VII 30.VIII |
3,25 4,13 |
0,13 0,99 |
3,9 19,3 |
|
20 - 22 |
17.VII 30.VIII |
3,05 4,08 |
0,15 0,84 |
4,7 17,1 |
||
25 - 30 |
17.VII 30.VIII |
2,74 3,92 |
0,15 1,00 |
5,2 20,3 |
К отличительным особенностям этих лет относится то, что, кроме варианта с чистым неудобренным паром, доля сорняков в агрофитоценозе в июле 1991 г. была ниже, чем в 1990 г., но к периоду уборки она резко возросла - в 3,7-5,0 раз.
Глубина запашки донника не оказывала существенного влияния на обилие сорных растений к периоду уборки пшеницы. Так, в варианте сидерального пара с запашкой донника в середине июня на глубину 14-16, 20-22 и 25-27 см на 1 кв.м насчитывалось соответственной 41, 53 и 57 сорняков, а их доля от общей фитомассы варьировала в пределах 14,6-15,9%. В вариантах с июльским сроком запашки численность сорняков составляла соответственно 35, 62 и 45 шт./м2, но доля сорняков по сравнению с июньским сроком вспашки пара была выше на 4,7, 1,2 и 5,1%.
Самый высокий уровень засоренности посевов пшеницы в засушливом 1991 г. был при размещении ее по чистому неудобренному пару. Здесь к середине июля от общей массы агрофитоценоза на долю сорняков приходилось 17%, в 1,7-2,5 раза больше, чем на остальных вариантах. Если учесть, что сформированная к этому времени фитомасса пшеницы в варианте с чистым неудобренным паром имеет самые низкие значения в опыте (1,46 т/га), то такое обилие сорняков значительно превышает не только критический, но и экономический пороги вредоносности.
Отметим и то, что в этом году многолетние сорняки в посевах пшеницы отсутствовали, а наибольшее распространение получили аистник цикутовый, гречишка вьюнковая, щетинник сизый и зеленый, а ранние яровые сорняки, типа жабрея и конопли, встречались лишь единично.
Учет засоренности посевов ячменя, размещаемого второй культурой по чистым и сидеральным парам, показал, что в этом же 1991 г. в севооборотном звене с чистым неудобренным паром количество сорняков было таким же (246 шт./м2), как и в посевах пшеницы по этому же предшественнику (табл. 6.8). В то же время при размещении ячменя в звене севооборота с сидеральным паром численность сорняков возросла в 2,9-4,8 раза.
Если в севооборотном звене с чистым паром многолетние сорняки (осоты) отсутствовали, то в звене с сидеральным паром их число варьировало от 1 до 6 шт./м2. При этом именно осоты чаще всего составляли основную массу сорного компонента. Так, например, масса 6-ти растений осота на фоне неглубокой запашки сидерата составляла ј часть от всей массы сорных растений.
В севооборотном звене с сидеральным паром наименее засоренным оказался вариант с запашкой зеленого удобрения на 14-16 см. Численность сорняков на фоне последействия такой глубины запашки сидерата была в 2-3 раза, а масса сорняков - в 2,3-2,5 раза ниже, чем на фоне последействия обычной и глубокой вспашки сидерального пара.
Меньше всего были засорены посевы ячменя в севооборотном звене с чистым унавоженным паром. По сравнению с чистым неудобренным паром численность сорняков здесь снижалась в 4,4 раза, а масса сорняков - в 1,6 раза.
Таблица 6.8
Засоренность посевов ячменя при размещении его второй культурой по чистым и сидеральным парам с различной глубиной запашки сидерата (1991 г., перед уборкой)
Предшественник |
Глубина запашкисидерата,см |
Количество, шт/м2 |
Сырая масса, г/м2 |
|||
всего |
в т.ч.многолет. |
всего |
в т.ч.многолет. |
|||
Пшеница по чистомунеудобренному пару |
- |
246 |
- |
120 |
- |
|
Пшеница поунавоженному пару+N45P45К45 |
20 - 22 |
56 |
- |
75 |
- |
|
Пшеница по сиде-ральному пару, вспа-ханному 15.VII |
14 - 1620 - 2225 - 27 |
102328215 |
614 |
100228250 |
258110 |
6.4 Влияние глубины запашки сидератов на урожайность яровой пшеницы (действие) и ячменя (последействие)
Нашими исследованиями установлено, что эффективность занятого пара в лесостепных районах края зависит от количества осадков, выпавших в период парования, и от запасов почвенной влаги на момент посева зерновых культур. Обобщение результатов многолетних экспериментальных данных позволяет утверждать, что в засушливые годы, заделка в паровое поле зеленых удобрений в середине июля не обеспечивает роста урожайности пшеницы. Так в среднем за 8 засушливых лет с ГТК вегетационного периода меньше 1 урожайность яровой пшеницы по чистому неудобренному пару составила 2,19 т/га, а по сидеральному - 2,05 т/га. При использовании сидератов в относительно влажные годы с ГТК более 1, урожайность пшеницы по чистому пару в среднем за 9 лет составила 1,99 т/га, а по сидеральному - 2,4 т/га.
В предыдущей главе мы показали, что повышения эффективности сидерального пара можно достичь за счет более раннего - июньского срока запашки сидерата, а также за счет внесения фосфорного удобрения под пшеницу.
Большое влияние на эффективность зеленого удобрения оказывает и глубина его заделки. Глубина заделки сидерального удобрения зависит: во-первых, от гранулометрического состава почвы; во-вторых, от мощности биологически активного слоя почвы. На средних и тяжелых по гранулометрическому составу почвах целесообразна неглубокая (14-16 см) заделка сидеральной массы. Аргументом в пользу неглубокой заделки зеленого удобрения является малая мощность биологически активного слоя почв края с неглубоким расположением корневой системы возделываемых культур. При неглубокой заделке сидерата, по сравнению с глубокой, очевидны преимущества в накоплении и сохранении почвенной влаги и мобилизации доступного фосфора и калия.
Важно подчеркнуть, что запашка сидерата на 14-16 см обеспечивала по сравнению с глубокой существенную прибавку урожая на фоне июльского срока вспашки пара не только в засушливом 1991 г. - на 23,8%, но и в умеренно влажном 1990 г. - на 24,3% (табл. 6.9). Важно отметить и другое - в условиях засушливого 1991 г. глубокая вспашка сидерального пара в июле обеспечивала урожайность пшеницы на неудобренном суперфосфатом фоне на уровне контроля, а снижение глубины запашки донника до 20-22 и 14-16 см сопровождалось повышением урожайности на 0,34 т/га.
Отзывчивость пшеницы на внесение фосфора в различные годы была неадекватной. В условиях умеренно влажного 1990 г. фосфорное удобрение, как правило, заметно повышало эффективность сидерального пара, но последняя очень сильно зависела от содержания доступного фосфора в почве в предпосевной период. Так в варианте с неглубокой запашкой сидерата в этот период отмечалось очень высокое содержание доступного фосфора (34,2 мг/100 г) и поэтому на этом варианте прибавки от внесения суперфосфата не получено. На фоне обычной и глубокой вспашки содержание доступного фосфора было значительно меньшим и колебалось от 17,0 до 25,5 мг/100 г почвы. На фоне такой обеспеченности доступным фосфором в весенний период прибавка от суперфосфата составляла: в варианте с запашкой сидерата на 20-22 см - 0,34 т/га (16,4%), на 25-27 см - 0,47 т/га (21,6%).
Таблица 6.9
Влияние предшественников, глубины запашки сидерата и фосфорного удобрения на урожайность пшеницы, т/га
Предшественник |
Глубина запашки, см |
1990 г. |
1991 г. |
|||
неудобрен- ный фон |
Р45 |
неудобрен- ный фон |
Р45 |
|||
Чистый пар |
2,38 |
- |
1,48 |
1,30 |
||
Унавоженный пар |
20-22 |
- |
2,85 |
1,66 |
1,89 |
|
Сидеральный пар с вспашкой 15.VI |
14-16 |
- |
- |
1,94 |
1,57 |
|
20-22 |
- |
- |
1,77 |
1,58 |
||
25-27 |
- |
- |
1,55 |
1,88 |
||
Сидеральный пар |
14-16 |
2,71 |
2,65 |
1,82 |
1,49 |
|
с вспашкой |
20-22 |
2,07 |
2,41 |
1,82 |
1,83 |
|
15.VII |
25-27 |
2,18 |
2,65 |
1,47 |
1,55 |
|
НСР05 |
0,29 |
0,29 |
В засушливом 1991 г. эффективность сидерального пара в значительной мере определялась глубиной запашки зеленого удобрения. В этом отношении бесспорное преимущество находится на стороне раннего - июньского срока, но при условии неглубокой запашки донника. В этом варианте получена самая высокая прибавка урожая, составившая 0,46 т/га по отношению к чистому неудобренному пару. На фоне же июльского срока неглубокая запашки также повышала урожайность пшеницы на 0,35 т/га по сравнению с глубокой запашкой и на 0,35 т/га по сравнению с неудобренным чистым паром.
В этом году во всех опытах внесение минеральных удобрений под зерновые культуры в большинстве случаев не приводило к повышению урожайности. В частности, в опыте с разноглубинной запашкой сидерата внесение суперфосфата под пшеницу сопровождалось повышением урожайности только в двух вариантах - на фоне применения навоза и на фоне глубокой июньской запашки донника. В вариантах с запашкой донника в середине июля на 20-22 и 25-27 см урожайность на удобренном и неудобренном фонах оказалась практически одинаковой, а на остальных четырех вариантах урожайность снижалась от использования фосфорного удобрения. В вариантах с неглубокой запашкой донника она уменьшалась на 19,1-18,1% по сравнению с неудобренным фоном.
Таким образом, неглубокая запашка сидерата оказалась наиболее целесообразной как в условиях засушливого, так и умеренно влажного вегетационного периодов, обеспечив в среднем за два года увеличение урожайности пшеницы на 0,44 т/га, на 24% по сравнению с глубокой запашкой сидерата и на 17,6% по сравнению с вариантом, в котором пшеница возделывалась по чистому неудобренному пару.
В отличие от яровой пшеницы, высеваемой первой культурой по парам без внесения суперфосфата, уровень урожайности ячменя, высеваемого второй культурой на фоне вспашки пара на 14-16 и 20-22 см был ниже на 0,47-0,48 т/га. На фоне такого уровня урожайности внесение N45P45K45 под ячмень обеспечивало прибавку урожайности от 0,33 до 0,48 т/га (табл.6.10). Это свидетельствует о том, что воздушная засуха оказала влияние прежде всего на лучше развитые растения с большой листовой поверхностью.
Таблица 6.10
Последействие зеленого удобрения и глубины его запашки на урожайность повторных посевов зерновых, т/га
Предшественник |
Глубина запашки, см |
1991 г. |
1992 г. |
||
неудобрен-ный фон |
N45P45K45 |
неудобрен-ный фон |
|||
Пшеница по чистому пару |
1,39 |
- |
1,49 |
||
Пшеница по чистому унавоженному пару |
20-22 |
- |
1,63 |
1,63 |
|
Пшеница по сидеральному пару с вспашкой 15.VI |
14-16 |
- |
- |
1,61 |
|
20-22 |
- |
- |
1,69 |
||
25-27 |
- |
- |
1,63 |
||
То же с вспашкой 15.VII |
14-16 |
1,34 |
1,67 |
1,45 |
|
20-22 |
1,35 |
1,77 |
1,54 |
||
25-27 |
1,53 |
2,01 |
1,53 |
||
НСР0,5 |
0,29 |
0,12 |
Необходимо отметить и другой факт. В вариантах с запашкой сидерата в середине июня последействие сидерального пара выражалось в прибавке урожайности в 8,0-13,4% по отношению к чистому неудобренному пару, а в вариантах с запашкой 15 июля последействие не обнаружено на неудобренном фоне. На фоне же внесения NPK прибавка составила 8,6% в варианте с запашкой сидерата на 20-22 и 23,3% в варианте с глубокой запашкой зеленого удобрения. В последействии глубокая вспашка сидерального пара в среднем за два года увеличивала урожайность ячменя на 10,1%.
Глава 7. ЭФФЕКТИВНОСТЬ КУЛИС И ПРЕДЗИМНЕГО ЩЕЛЕВАНИЯ В НАКОПЛЕНИИ ВЛАГИ В ЧИСТЫХ И СИДЕРАЛЬНЫХ ПАРАХ
Обобщенные за 17 лет данные о сравнительной эффективности чистых и сидеральных паров показали, что сидеральные пары позволяют увеличить урожайность пшеницы всего на 0,15 т/га, или на 7,2%. За 9 лет с ГТК вегетационного периода > 1 она по сравнению с чистым паром увеличивается в среднем на 0,25 т/га, или на 20,6%, а за 8 лет с ГТК < 1 - снижается на 0,14 т/га, или на 6,4%. Следует отметить, что в данном случае речь идет о сидеральных парах с июльским сроком вспашки.
В предыдущей главе было показано, что в комплексе мероприятий по повышению эффективности сидеральных паров необходим переход от традиционных июльских сроков запашки сидеральной массы к июньским. В этом комплексе эффективность сидеральных паров в повышении урожайности может быть достигнута и за счет осуществления в паровом поле и других мероприятий по увеличению накопления влаги в почве. В частности, в рамках практического решения этой задачи важное место должно отводиться приемам по накоплению снега на полях и увеличению коэффициента усвоения почвой зимних осадков. В этой связи подчеркнем, что если, например, для условий Северного Казахстана и Западной Сибири зимние осадки играют существенную роль в общем балансе влаги, то при бесснежьи, характерном для лесостепных районов Красноярского края (на долю зимних осадков приходится лишь 10-16% годовой нормы), заметная положительная роль твердых осадков не мыслима без специальных приемов по накоплению снега на полях. К таким приемам прежде всего необходимо отнести создание кулис в паровом поле.
Вопросам снежной мелиорации при помощи кулис в Сибири большое внимание уделяли А.И. Шульгин (1953), М.З. Журавлев (1959), Н.И. Фольмер (1969), А.В. Полупуднов (1976), А.М. Ситников (1979), М.Е. Черепанов (1988) и др. В их работах показана высокая агротехническая и экономическая эффективность кулис из горчицы для засушливых районов Западной Сибири и Северного Казахстана. Здесь кулисные растения являются наиболее эффективным средством накопления зимних осадков. Если в парах без кулис накапливается 22-42 мм влаги, то в пару с кулисами - 36-92 мм (М.Е. Черепанов, 1988).
По данным сортоучастков Омской, Новосибирской, Павлодарской, Кустанайской, Курганской областей и Алтайского края, бывшей Славгородской опытной станции, СибНИИСХОЗа, Троицкого опытного поля, Алтайского НИИСХ, ВНИИСХ, Омского СХИ, повышение урожайности яровой пшеницы за счет кулисных паров составляет от 1,9 до 9,0 ц/га (М.Е. Черепанов, 1988).
В отличие от Западной Сибири и Северного Казахстана эффективность кулисных паров в условиях открытой лесостепи и степи Красноярского края несколько ниже. Здесь кулисный пар обеспечивает дополнительное накопление почвенной влаги ко времени посева культур, размещаемых по этому предшественнику, в пределах 30-60 мм. Снег, накапливаемый кулисами, предохраняет почвенную влагу от вымораживания, а весной влага твердых осадков, увлажняя верхние слои почвы, служит своеобразным щитом, уменьшающим потери влаги из более глубоких слоев почвы в период от схода снега до посева яровой пшеницы.
По нашим данным, полученным в условиях открытой лесостепи Причулымья (Учумский племовцезавод Ужурского района), при 4-строчной конструкции кулис из горчицы с межкулисным пространством в 11 м прибавка урожая зерна пшеницы составила около двух центнеров с гектара по сравнению с чистым паром без кулис (А.М. Берзин, В.В. Лисунов, 1983). По пятилетним данным, полученным в типичной степи Причулымья на Новоселовском стационаре КНИИСХа, двухстрочные кулисы из горчицы при межкулисном пространстве в 8-10 м повысили урожайность пшеницы на 1,4 ц/га, или на 8,4% (В.В. Лисунов).
Производственные опыты по изучению эффективности кулисных паров были проведены нами и в совхозе "Таежный" Сухобузимского района (Красноярская лесостепь).
До 90-х годов совхоз "Таежный" специализировался на производстве картофеля и овощей с поставкой их в заполярный город Норильск. Ежегодная площадь посадки картофеля составляла более одной тысячи гектаров. Под эту культуру отводились лучшие предшественники, такие как чистый пар и пласт многолетних трав, которые возделывались вне севооборотов в течение 6-7 лет. Эти обстоятельства послужили основанием для использования кулисных паров под посадки картофеля. Опыты проводились на черноземе слабооподзоленном среднемощном тяжелосуглинистом.
Агротехника в опыте включала ранневесеннее боронование, перепашку пара на 20-22 см. Посадка картофеля сорта Берлихенген осуществлялась сажалкой СН-4Б 24-25 мая с нормой посадки 30 ц/га. До появления всходов и по всходам проводилось боронование боронами 3БЗС-1, две культивации междурядий КОН-2,8 и окучивание.
Результаты снегосъемок показали, что 23 января 1980 г. мощность снежного покрова на чистом пару составила 35,1 см, в то время как на кулисном - 50,6 см, что на 15 см больше. Следует отметить, что зима этого года оказалась щедрой на снегопады. За два зимних месяца (ноябрь и декабрь) в большинстве районов выпало по 40-60, а по данным Сухобузимской метеостанции - 47 мм, что превысило обычное количество в 1,3 раза. Увеличение высоты снега на полях происходило и в первой половине января, когда выпало 14 мм осадков. Однако в условиях Восточной Сибири накопление снега не всегда сопровождается увеличением запасов почвенной влаги к моменту посева сельскохозяйственных культур. Как правило, почва весной здесь оттаивает медленно и поэтому в момент схода снега с полей талые воды плохо усваиваются почвой, стекая в пониженные элементы рельефа. Усвоение талых вод во многом определяется обработкой почвы, ее влажностью и особенностью снеготаяния. В последнем случае в оценке весны 1980 г. следует отметить, что среднемесячные температуры воздуха в марте и апреле были ниже нормы на 3,4 и 0,5оС соответственно. Интенсивное таяние снега проходило во второй декаде апреля, значительно позже обычного. По состоянию на 17 апреля на чистом пару находились только отдельные очаги льда по 2-3 кв. метра. В кулисном пару снег к этому периоду еще сохранился, но находился только вблизи кулис, а высота его была в среднем 7 см. В этих условиях верхний слой почвы еще не оттаял и плохо усваивал талые воды, которые не пополнили запасы влаги в подпахотном горизонте (табл. 7.1).
Таблица 7.1
Запасы продуктивной влаги под посадками картофеля по чистым и кулисным парам, мм
Годы |
Предшественник |
Слой почвы, см |
Сроки |
|||
Посадка, 26-29.V |
Цветение, 18-23.VII |
Уборка, 10-11.IX |
||||
1980 |
Чистый пар (контроль) |
0 - 30 |
20 |
17 |
58 |
|
0 - 100 |
93 |
47 |
136 |
|||
Кулисный пар |
0 - 30 |
27 |
24 |
44 |
||
0 - 100 |
102 |
54 |
93 |
|||
1981 |
Чистый пар |
0 - 30 |
54 |
49 |
38 |
|
0 - 100 |
128 |
131 |
74 |
|||
Кулисный пар |
0 - 30 |
59 |
66 |
69 |
||
0 - 100 |
150 |
156 |
107 |
Перед посадкой картофеля пахотный слой почвы кулисного пара по сравнению с чистым паром без кулис содержал доступной влаги всего на 7 мм больше, а в метровом слое - на 9 мм.
Незначительное преимущество кулисного пара в вопросах влагообеспеченности посадок картофеля не обеспечило достоверной прибавки урожая, которая по отношению к контролю составила всего 0,61 т/га (табл. 7.2). В то же время следует отметить, что при посадке картофеля по кулисному пару улучшалась товарность клубней. Здесь на долю крупных клубней от общей массы урожая приходилось 42,6%, при 31% в варианте чистого пара без кулис.
Таблица 7.2
Урожайность и товарность клубней картофеля при возделывании по чистому и кулисному пару
Показатели |
Предшественники |
||||
Чистый пар |
Кулисный пар |
||||
1980 г. |
1981 г. |
1980 г. |
1981 г. |
||
Урожайность, т/га |
14,0 |
10,5 |
14,6 |
21,0 |
|
Товарность клубней, % мелких |
29,0 |
32,7 |
23,6 |
13,4 |
|
средних |
40,0 |
24,5 |
33,8 |
26,8 |
|
крупных |
31,0 |
42,7 |
42,6 |
59,8 |
По-иному складывались условия для накопления снега и усвоения почвой талых вод в 1981 г. Высота снега в этом году по большинству лесостепных районов края оказалась меньше, чем в предыдущем, на 5-10 см. Отрицательное влияние на высоту снежного покрова оказывали сильные ветры и мартовские оттепели, когда максимальные температуры впервые за предыдущие 40 лет повышались до 9-14 градусов тепла.
По данным снегосъемки, 15 марта (началу схода снега) мощность снежного покрова на кулисном пару достигла 49,6 см, в то время как на безкулисном - 21,8 см. На кулисном пару распределение снега было более равномерным, тогда как на безкулисном наблюдались небольшие очаги оголенной почвы.
Помимо теплого марта, апрель также оказался теплее обычного на 3,9оС. В отдельные дни максимальная температура воздуха достигала 21,2оС. В таких условиях на фоне пасмурной погоды потери влаги на испарение были не столь существенными, почва оттаивала на большую глубину по сравнению с предыдущим годом и поэтому полнее аккумулировала талые воды. К моменту посадки картофеля пахотный и метровый слои кулисного пара содержали соответственно на 6 и 22 мм влаги больше, чем на контроле. Более глубокое промачивание почвы весной в варианте с кулисным паром имеет весьма важное значение. Например, крупный ученый в области сельскохозяйственной метеорологии Р.Э. Давид (1965) отмечал, что пар является важнейшим средством сохранения и накопления влаги лишь при известном уровне атмосферных осадков. Роль водохранилища он выполняет вполне удовлетворительно для слоев, расположенных глубже 30-50 см. "Эти слои при отсутствии растительности недоступны высушиванию атмосферными агентами. Следовательно, пар может служить водохранилищем лишь в том случае, когда естественное весеннее промачивание достигает глубины более значительной, чем 50 см. При мелкой увлажненности почвы в пару хранить нечего". В нашем случае весенние запасы влаги в метровом слое почвы чистого безкулисного пара были на 35 мм, а на кулисном на 48 мм выше по сравнению с предыдущим годом. При этом разница между вариантами в 1981 г. складывалась не только за счет увлажненности пахотного, но и подпахотных горизонтов. При отсутствии потерь на физическое испарение из подпахотных горизонтов эта разница сохранялась в течение всей вегетации картофеля. Например, в фазу цветения и перед уборкой картофеля метровый слой почвы в варианте кулисного пара содержал влаги на 25 и 33 мм больше, чем на контроле.
Отметим, что вегетационный период 1980 г. был засушливым (ГТК - 0,72). Сухая и жаркая погода отмечалась со второй половины мая. Обильные дожди прошли только в третьей декаде июля, заметно пополнив запасы влаги в почве. Май и июнь 1981 г. также были засушливыми, но дожди начали идти с первой декады июля, превысив месячную норму на 27 мм, а в целом вегетационный период этого года характеризуется как умеренно влажный (ГТК - 1,21).
Благоприятные условия для усвоения зимних осадков способствовали созданию хороших стартовых условий влагообеспеченности всходов картофеля, а влажная вторая половина лета - формированию более высокого по сравнению с предыдущим годом урожая. Поскольку условия влагообеспеченности в период майско-июньской засухи складывались лучше в варианте с кулисным паром, здесь сформировался урожай картофеля, вдвое превышающий контроль. При посадке по кулисному пару товарные качества картофеля также были существенно лучше. Если на контроле на долю мелких клубней приходилось 32,7%, то в варианте с сидеральным паром - только 13,4%.
Экономическая эффективность возделывания картофеля в этом году была высокой даже при посадке его по чистому бескулисному пару. Затраты на 1 га здесь составили 436,9 руб, себестоимость центнера картофеля - 4,16 руб, чистый доход - 1453,12 руб, а уровень рентабельности - 332,6%. При посадке по кулисному пару эти показатели были значительно лучше и составили соответственно: 464,04, 2,22, 3312,36, а уровень рентабельности - 713,8%; т,е, в 2,1 раза выше, чем на контроле.
Таким образом результаты проведенного опыта показали высокую эффективность кулисного пара в накоплении снега на полях. В то же время результаты опыта позволили установить, что коэффициент усвоения зимних осадков в сильной степени определяется особенностями снеготаяния, когда неблагоприятные условия для усвоения почвой талых вод могут свести на нет снегонакопительный эффект кулисных паров. В этой связи приведем данные М.Е. Черепанова (1988), который указывает, что в условиях Западной Сибири в срок между осенним и весенним определением влажности почвы в кулисных парах непроизводительно теряется 67-69% влаги. Однако опыт, накопленный в Западной Сибири, позволил установить, что впитывание талых вод можно значительно повысить за счет осеннего щелевания полей в системе зяблевой обработки почвы (В.Н. Слесарев, Л.В. Юшкевич, 1978). В лесостепной зоне Западной Сибири рекомендуется осуществлять щелевание в конце сентября - начале октября на глубину 40-45 см и на посевах многолетних трав (А.Я. Жежер, Л.В. Жежер, 2001).
Несмотря на то, что щелевание - простой и доступный прием влагонакопления, эффективность его в условиях Красноярского края не прошла экспериментальной оценки, что является одной из причин не использования этого приема в хозяйствах.
Учитывая данное обстоятельство, начиная с 1995 г., нами проведены исследования эффективности щелевания. Схема опыта включала варианты с проведением щелевания в чистых и сидеральных парах.
Определение влажности почвы перед уходом паров в зиму показало, что чистые и сидеральные пары содержали практически равное количество влаги в метровом слое почвы в пределах 124-134 мм (табл. 7.3). Повторное определение влажности почвы, проведенное в фазу всходов пшеницы, позволило выявить влагонакопительную функцию предзимнего щелевания. Если на чистых и сидеральных парах запасы влаги в слое 0-100 см увеличились по сравнению с предзимьем на 7-9 мм, то в вариантах со щелеванием на 39-40 мм. При этом важно подчеркнуть, что различия определялись не за счет увлажненности пахотного слоя, а за счет более глубоких слоев метрового профиля, исключающих непроизводительные потери влаги. К фазе кущения преимущество вариантов с щелеванием сохранилось, хотя и стало менее заметным.
Таблица 7.3
Запасы продуктивной влаги перед уходом паров в зиму (1995 г.) и под посевами яровой пшеницы (1996 г.), мм
Вариант |
Слой почвы, мм |
Сроки определения |
|||
Уход в зиму, 20.X |
Всходы, 28.V |
Кущение, 20.VI |
|||
Чистый пар |
0 - 30 |
40 |
60 |
42 |
|
0 - 100 |
134 |
143 |
108 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
36 |
51 |
54 |
|
0 - 100 |
124 |
164 |
126 |
||
Сидеральный пар |
0 - 30 |
42 |
50 |
44 |
|
0 - 100 |
126 |
133 |
121 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
36 |
51 |
57 |
|
0 - 100 |
132 |
171 |
136 |
Вегетационный период 1996 г. относится к засушливому (ГТК-0,8), но хорошие условия увлажнения почвы весной и своевременно выпавшие осадки в июне, в течение которого происходит закладка будущего урожая, способствовали формированию сравнительно высокого урожая, несмотря на то, что репродуктивный период развития пшеницы: колошение, цветение, формирование и налив зерна совпал с сухой и жаркой погодой, наблюдавшейся в июле (ГТК-0,4) и августе (ГТК-0,8). Это привело к формированию недостаточно выполненного зерна.
В описываемых условиях щелевание чистого пара сопровождалось выраженной тенденцией к повышению урожайности пшеницы, а щелевание сидерального пара обеспечило достоверную прибавку урожая - 0,2 т/га (табл. 7.4). Однако самое главное, на что следует обратить внимание, это то, что щелевание сидерального пара позволило получить урожай выше, чем на контроле (+0,14 т/га).
Таблица 7.4
Влияние щелевания на урожайность яровой пшеницы по чистым и сидеральным парам, т/га
Вариант |
1996 г. |
1997 г. |
В среднем За 2 года |
|
Чистый пар (контроль) |
2,39 |
1,99 |
2,19 |
|
То же + щелевание |
2,50 |
2,22 |
2,36 |
|
Сидеральный пар |
2,33 |
2,34 |
2,34 |
|
То же + щелевание |
2,53 |
2,61 |
2,57 |
|
НСР 05 0,15 0,21 |
Погодные условия 1997 г. были аномальными и существенно отличались от среднемноголетних значений. На всей территории края отмечался необычно высокий снежный покров, который существенно препятствовал глубокому промерзанию почвы. Необычайно раннее апрельское потепление с большим количеством солнечных дней привело к усиленной сублимации снежных запасов и неплохому впитыванию талых вод в почву. Снегосъемка, проведенная 18 марта, зафиксировала высоту снежного покрова на парах опытного поля в 24 см, а к концу марта снег полностью сошел с полей.
Переход среднесуточных температур через 5о на глубине заделки семян наблюдался уже в первой половине апреля, но поскольку сроки посева зерновых применялись обычные (19 мая), то накопленные зимние запасы влаги существенно снижались за счет потерь на физическое испарение из почвы.
По сравнению с предзимьем запасы влаги в слое 0-100 см к моменту посева увеличились: по чистому пару на 28, а по сидеральному - на 49 мм (табл. 7.5). Щелевание чистого пара позволило увеличить запасы влаги в метровом слое на 25 мм, а щелевание сидерального пара - на 28 мм. При этом, как и в предыдущий год щелевание способствовало лучшему усвоению влаги подпахотными горизонтами почвы.
Таблица 7.5
Запасы продуктивной влаги перед уходом паров в зиму (1996 г.) и под посевами яровой пшеницы (1997 г.), мм
Вариант |
Слой почвы, см |
Сроки определения |
|||
Уход в зиму, 12.X |
Посев, 19.V |
Кущение, 17.VI |
|||
Чистый пар |
0 - 30 |
37 |
38 |
44 |
|
0 - 100 |
106 |
134 |
115 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
39 |
41 |
48 |
|
0 - 100 |
110 |
159 |
141 |
||
Сидеральный пар |
0 - 30 |
21 |
48 |
61 |
|
0 - 100 |
93 |
142 |
129 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
25 |
49 |
57 |
|
0 - 100 |
95 |
170 |
158 |
Критический период в развитии пшеницы (всходы - трубкование) совпал с прохладной влажной погодой и это способствовало хорошему продуктивному кущению и закладке крупного колоса на посевах пшеницы по парам. Несмотря на сухую и жаркую погоду, установившуюся в конце июня, и особенно в июле (ГТК-0,4), по чистым и сидеральным парам сформировался урожай с варьированием от 1,99 до 2,61 т/га. В то же время, июльская засуха в большей степени повлияла на урожайность повторных посевов пшеницы по парам. На фоне чистого пара она составила 1,07 т/га, а на фоне сидерального - 1,16 т/га.
В сложившихся погодных условиях и запасах почвенной влаги урожайность пшеницы по сидеральному пару оказалась выше, чем по чистому на 0,35 т/га. Щелевание чистого пара увеличило урожайность на 0,23 т/га, а сидерального - на 0,27 т/га. В среднем же за два года щелевание чистого пара повышало урожайность пшеницы на 0,17 т/га, а щелевание сидерального пара - на 0,23 т/га.
В 1998 г. нами были начаты исследования по изучению эффективности чистых кулисных и сидерально-кулисных паров с применением в них предзимнего щелевания. Кроме того, в отличие от предыдущих лет, пары использовались не только под посевы пшеницы, но и под посадки картофеля.
Включение в программу исследований картофеля обосновывалось целым рядом обстоятельств. Во-первых, как мы уже отмечали в главе 4, пропашные культуры отзываются на внесение органических удобрений более высокими прибавками урожая нежели зерновые. Необходимость использования органических удобрений под картофель очевидна, поскольку существующая в хозяйствах края практика размещения картофеля по чистым парам увеличивает вероятность ухудшения структурного состояния почвы, которая подвергается интенсивной обработке в течение двух лет подряд. Кроме того, интенсивная обработка почвы приводит к усилению минерализации запасов органического вещества почвы. При возделывании картофеля потери органического вещества почвы оказываются в 2-4 раза большими, чем при возделывании зерновых. Дегумификация (уменьшение содержания гумуса в почве), когда минерализация гумуса не обеспечивается компенсацией его потерь, приводит к снижению потенциального и эффективного плодородия почвы.
Во-вторых, длительные исследования показали, что в засушливые годы возрастает вероятность снижения урожайности пшеницы при ее размещении по сидеральным парам. При этом наибольший вред растениям приносят майско-июньские засухи. В отличие от зерновых, картофель в значительно меньшей степени страдает от майско-июньской засухи, что объясняется биологическими особенностями этой культуры.
Картофель - высокотребовательная культура к условиям увлажнения. Его потребность в воде определяется значительной надземной массой и урожаем клубней, масса которых на 75-80% состоит из воды. Однако минимальная потребность во влаге приходится на период посадка - всходы, а также во время отмирания и усыхания надземной массы. Картофель в меньшей степени страдает от недостатка почвенной влаги в весенний период, поскольку в отличие от зерновых, прорастание почек, образование ростков и частичное формирование корневой системы обеспечиваются запасами влаги в материнском клубне. Больше всего влаги картофелю необходимо в период бутонизации и цветения, когда надземная масса сильно развита и начинается активное клубнеобразование.
В большинстве районов Сибири судьба урожая раннеспелых сортов определяется количеством осадков, выпадающих в июне-июле, а среднеспелых сортов - в августе - начале сентября (С.Н. Карманов, А.В. Коршунов, 1982).
Различное отношение картофеля к влажности почвы по фазам роста нашло свое выражение в широко известной формулировке А.Г. Лорха (1948), который говорил, что урожай клубней картофеля ранних сортов определяется осадками июля. В условиях Красноярского края максимум осадков приходится на июль - август и поэтому здесь картофель по праву следует отнести к страховой культуре.
В наших исследованиях справедливость указанных выводов подтверждена в полной мере. Так вегетационный период 1999 г. был засушливым (ГТК - 0,77). На фоне сухой осени 1998 г. чистый пар уходил в зиму с более высокими запасами влаги нежели сидеральный. К моменту посева пшеницы и посадки картофеля сидеральный пар содержал влаги в слое 0-100 см на 28-29 мм меньше по сравнению с чистым (табл. 7.6, 7.7). Поскольку величина урожая зерновых сопряжена с весенними запасами почвенной влаги, то в условиях майско-июньской засухи с ГТК - 0,71 и 0,48 урожайность пшеницы по парам была невысокой, но особенно пострадали от этой засухи посевы по сидеральному пару. Без применения приемов по накоплению и усвоению зимне-весенних осадков урожайность пшеницы оказалась на 0,32 т/га, или на 17,8%, ниже по сравнению с контролем (табл. 7.8). В то же время при практически равных весенних запасах почвенной влаги урожайность картофеля по сидеральному пару без применения приемов влагонакопления была выше, чем по чистому пару, на 6,4 т/га, т,е, на 50,4%. Выпадавшие с конца первой декады июля дожди (59 мм) совпали с началом клубнеобразования среднеспелого сорта Адрета, который хорошо отзывался на внесение органического удобрения.
Таблица 7.6
Влияние кулис и предзимнего щелевания почвы на запасы продуктивной влаги в посевах пшеницы, мм
Варианты |
Слой почвы,см |
Посев |
Кущение |
||||
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
2000 г. |
2001 г. |
|||
Чистый пар(контроль) |
0 - 30 |
26 |
57 |
42 |
7 |
36 |
|
0 - 100 |
77 |
210 |
120 |
72 |
134 |
||
Чистый кулисный пар |
0 - 30 |
31 |
61 |
45 |
20 |
32 |
|
0 - 100 |
82 |
215 |
135 |
81 |
125 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
44 |
64 |
70 |
29 |
44 |
|
0 - 100 |
100 |
251 |
182 |
145 |
148 |
||
Сидеральный пар |
0 - 30 |
16 |
56 |
36 |
2 |
36 |
|
0 - 100 |
49 |
163 |
122 |
55 |
135 |
||
Сидерально-кулисный пар |
0 - 30 |
24 |
63 |
42 |
4 |
49 |
|
0 - 100 |
65 |
187 |
134 |
76 |
145 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
39 |
68 |
46 |
17 |
42 |
|
0 - 100 |
98 |
239 |
158 |
128 |
163 |
Таблица 7.7
Влияние кулис и предзимнего щелевания почвы на запасы продуктивной влаги в посадках картофеля, мм
Варианты |
Слой поч-вы, см |
Перед посадкой |
Бутонизация-цветение |
|||||
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
|||
Чистый пар(контроль) |
0 - 30 |
25 |
57 |
48 |
14 |
24 |
25 |
|
0 - 100 |
76 |
204 |
125 |
24 |
101 |
114 |
||
Чистый ку- лисный пар |
0 - 30 |
33 |
71 |
38 |
19 |
19 |
24 |
|
0 - 100 |
84 |
222 |
133 |
89 |
107 |
62 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
45 |
61 |
70 |
34 |
23 |
14 |
|
0 - 100 |
99 |
241 |
180 |
69 |
103 |
61 |
||
Сидеральный пар |
0 - 30 |
25 |
58 |
38 |
17 |
29 |
21 |
|
0 - 100 |
47 |
214 |
130 |
46 |
96 |
69 |
||
Сидерально-кулисный пар |
0 - 30 |
33 |
72 |
46 |
16 |
27 |
27 |
|
0 - 100 |
74 |
225 |
141 |
50 |
95 |
83 |
||
То же + щелевание |
0 - 30 |
46 |
69 |
42 |
24 |
24 |
21 |
|
0 - 100 |
102 |
250 |
156 |
98 |
101 |
94 |
Таблица 7.8
Влияние кулис и щелевания на урожайность яровой пшеницы и картофеля, т/га
Предшественник |
Культура |
||||||
Яровая пшеница |
Картофель |
||||||
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
||
Чистый пар (контроль) |
1,80 |
2,62 |
2,31 |
12,7 |
20,5 |
26,7 |
|
Чистый кулисный пар |
1,86 |
2,68 |
2,55 |
20,0 |
21,5 |
29,1 |
|
То же + щелевание |
2,00 |
2,81 |
2,71 |
21,6 |
26,6 |
28,0 |
|
Сидеральный пар |
1,48 |
2,30 |
2,32 |
19,1 |
24,1 |
30,1 |
|
Сидерально-кулисный пар |
1,55 |
2,37 |
2,40 |
19,7 |
26,0 |
29,3 |
|
То же + щелевание |
1,80 |
2,69 |
2,65 |
21,3 |
27,8 |
33,0 |
|
НСР 05 |
0,19 |
0,17 |
0,21 |
2,5 |
2,8 |
2,6 |
Приведенные данные свидетельствуют, что посев кулис в паровом поле в условиях 1999 г. приводил к незначительному увеличению весенних запасов влаги, но эффективность этого агротехнического приема значительно увеличивалась за счет предзимнего щелевания почвы. В звене с чистым паром этот прием увеличивал запасы влаги в слое 0-100 см на 23 мм, а в звене с сидеральным паром - на 49 мм, что позволило растениям пшеницы сформировать урожай на уровне контроля. В севооборотном звене с картофелем щелевание сидерально-кулисного пара обеспечило формирование самого высокого урожая картофеля - на 67,7% выше, чем на контроле.
Аналогичная ситуация сложилась и в засушливом 2000 г, с ГТК вегетационного периода 0,99. В отличие от предыдущего года наблюдалась июньско-июльская засуха с ГТК 0,5 и 0,61. Однако осадки мая (82 мм) превысили норму в 2,5 раза, что позволило создать сравнительно хорошие стартовые условия для развития пшеницы. В результате на контроле урожайность была выше по сравнению с 1999 г, на 0,82 т/га. Выше в этот год была и урожайность картофеля, чему способствовала дождливая погода в августе и сентябре.
Как и в предыдущем году, эффективность кулис была невысокой, но щелевание, увеличившее весенние запасы влаги приводило к достоверному повышению урожайности пшеницы и картофеля. Щелевание чистого пара повышало урожайность пшеницы на 7,3%, а щелевание сидерального пара - на 17,0%. В звене с картофелем щелевание чистого пара повышало урожайность на 29,8%, а щелевание сидерального пара - на 15,4%.
Вегетационный период 2001 г. относится к умеренно влажному (ГТК - 1,36). В такие годы сидеральные пары не приводят к снижению урожайности по сравнению с чистыми. В этот год по сравнению с двумя предыдущими получена достоверная прибавка урожая зерна пшеницы на фоне кулисного чистого пара. Щелевание чистого пара увеличило урожайность пшеницы на 17,3%, а сидерального - на 14,2%. В звене с картофелем прибавка от щелевания в условиях умеренно-влажного года была ниже и соответственно составила 4,9 и 9,6 %.
Оценивая полученные в течение трех лет данные, отметим, что при использовании кулисных паров под посевы пшеницы ее урожайность увеличивается незначительно - на 4-5%. Предзимнее щелевание кулисных паров существенно повышает эффективность двух приемов, направленных на накопление твердых осадков и лучшее усвоение талых вод. Щелевание чистого кулисного пара увеличивает урожайность яровой пшеницы на 12% по отношению к чистому пару без кулис, а щелевание сидерально-кулисного пара - на 17,2% по отношению к сидеральному пару без кулис.
В севооборотном звене с картофелем эффективность чистого кулисного пара в 3,2 раза выше, чем в звене с яровой пшеницей. Здесь кулисы обеспечивают увеличение урожайности картофеля на 17,5%. Щелевание такого пара сопровождается увеличением урожайности на 27,0% по отношению к чистому пару без кулис, а щелевание сидерально-кулисного пара повышает урожайность картофеля на 12,3% по отношению к сидеральному пару без кулис. Посев кулис в сидеральном пару и его предзимнее щелевание обеспечивает более высокую эффективность сидерального пара, увеличивая урожайность картофеля на 37% по сравнению с абсолютным контролем, за который принят чистый пар без кулис и щелевания.
Посев кулис и щелевание в сидеральном пару позволяет добиться главного, а именно, в среднем за 3 года, два из которых были засушливыми, увеличить урожайность пшеницы на 6,3% по сравнению с абсолютным контролем. Такая невысокая прибавка не должна обескураживать, поскольку не следует забывать о многостороннем положительном влиянии сидерации на плодородие почвы.
ВЫВОДЫ
1. В комплексе мер, обеспечивающих стабилизацию и повышение продуктивности земледелия на доминирующих в Средней Сибири черноземах, значительная роль должна отводиться сидеральным культурам в силу многообразного и комплексного положительного воздействия на плодородие почвы. В условиях края в качестве сидеральных культур следует использовать донник и озимую рожь, возделываемых в паровом поле по технологии весенних подпокровных посевов.
2. Применение зеленых удобрений способствует оструктуриванию почвы, увеличивая содержание в парах агрегатов размером от 10 до 0,25 мм на 5-11,1%. При этом содержание водопрочных агрегатов в сидеральных парах возрастает на 5,4-7,5%, под первыми и повторными посевами зерновых - на 10,5-13,0%, а через 4 года после запашки сидератов - на 4,6%. Сидерация повышает водопроницаемость почвы в сидеральном пару на 31,5% и ее последействие прослеживается до конца ротации 5-и полного зернопаропропашного севооборота. Запашка сидератов существенно снижает плотность пахотного слоя (0-30 см) до ухода паров в зиму (0,90-0,91 г/см3), по сравнению с неудобренным органическим удобрением паром - 1,00 г/см3, а под посевами пшеницы плотность почвы остается ниже при неглубокой (14-16 см) заделке сидеральной массы в пределах 20 т/га.
Подобные документы
Почвенно-климатические условия и севообороты хозяйства. Особенности питания культур. Оценка уровней окультуренных полей и их продуктивности по ограничивающим плодородие почв факторам. Комплексное агрохимическое окультуривание и расчет доз удобрения.
курсовая работа [162,0 K], добавлен 27.12.2009Общие сведения о хозяйстве. Его специализация, структура земельных угодий, природные условия. Расчеты по средней продуктивности пашни за последние три года. Значение севооборотов в повышении культуры земледелия. Расчет структуры посевных площадей.
курсовая работа [39,1 K], добавлен 06.06.2010Основные сведения о хозяйстве: земельные ресурсы; показатели плодородия. Урожайность сельскохозяйственных культур. Проектирование системы севооборотов. Система обработки почвы в севооборотах. Засорённость полей хозяйства и меры борьбы с сорняками.
курсовая работа [90,4 K], добавлен 01.04.2010Определение водопроницаемости целинного и пахотного чернозема, выщелоченного на опытном участке и установление её связи со степенью эродированности. Зависимость водопроницаемости биологически активного слоя чернозема выщелоченного от его структурности.
дипломная работа [148,3 K], добавлен 18.07.2010Расчет планируемой урожайности. Особенности питания культур севооборотов. Определение доз минеральных удобрений. Баланс элементов минерального питания под культуры в полевом севообороте. Характеристика агрономической эффективности применения удобрений.
курсовая работа [72,1 K], добавлен 04.04.2016История, структура и достижения отдела. Влияние многолетнего систематического внесения минеральных и органических удобрений в овоще-картофельном севообороте на плодородие, агрофизические свойства выщелоченного чернозема и урожайность томатов и картофеля.
дипломная работа [689,8 K], добавлен 30.12.2014Эффективность применения природного удобрения на основе свободного кремнезема (цеолита) на капусте и картофеле на Кубани. Анализ агроэкологических особенностей и условий выращивания капусты белокочанной и картофеля в условиях выщелоченного чернозема.
дипломная работа [176,1 K], добавлен 09.10.2013Почвенно-климатические условия хозяйства. Проектирование и освоение системы севооборотов. Комплекс мер борьбы с сорняками в севообороте. Проектирование системы обработки почвы в севообороте. Воспроизводство плодородия почвы в севооборотах хозяйства.
курсовая работа [122,7 K], добавлен 11.11.2011Агроклиматические ресурсы хозяйства. Агрохимические свойства почв. Система применения удобрений. Определение потребности в мелиорантах, доз минеральных удобрений. Баланс элементов питания в севообороте и уровня возмещения выноса из почвы удобрениями.
курсовая работа [37,6 K], добавлен 21.11.2011Химический состав и оценка пригодности животноводческих стоков для орошения. Влияние орошения стоками на агромелиоративные показатели чернозема выщелоченного и на качество кормовой культуры. Экономическая эффективность применения органических удобрений.
дипломная работа [74,3 K], добавлен 18.07.2010